투명 플라스틱 보호 상자 뚜껑의 응력 균열을 방지하는 방법

2026-06-24 17:33:33

　　광학 방습 상자의 경우 이미 부서지기 쉬운 문제를 다루고 있습니다. 높은 체결력을 요구하는 재료(COC, PMMA) 및 밀봉 씰. 추가 이소프로필 알코올 한 방울, 가스 방출 접착제 냄새 또는 10°C 온도 떨어뜨리면 뚜껑이 심각하게 깨질 것입니다.

　　응력 균열의 물리학과 이를 방지하는 엔지니어링 규칙은 다음과 같습니다. 완전히.

　　1. 진짜 적: 심각한 스트레스가 아닌 심각한 긴장

　　플라스틱은 응력이 아닌 변형(신장)으로 인해 파손됩니다. 투명한 뚜껑으로 처리 가능 하루 종일 50 MPa의 압축 응력이 발생하지만 미세한 표면 결함이 발생하는 경우 단지 지역적인 변종0.5%PMMA에서 또는0.8%안으로 COC, 폴리머 사슬이 풀리고 균열이 전파됩니다.

　　스트레스 크래킹은3요인 방정식:

　　균열 = 성형된 잔류 변형 + 화학적 공격 + 외부 기계적 부하.

　　이 세 가지 중 하나를 제거하면 균열이 제거됩니다. 당신 이후로 화학 물질을 제거할 수 없으며(사용자는 항상 공격적인 물티슈를 사용합니다) 기계적 부하를 제거할 수 없습니다(뚜껑이 잠겨 있어야 함). 변수는잔류 변형률. 뚜껑을 성형해야합니다. 내부 변형이 거의 없습니다.

　　2. 기하학: "생명의 반경"

　　날카로운 모서리는 변형 농축기입니다. 90° 내부 코너가 증폭합니다. 인가된 변형률3~5회.

　　규칙:뚜껑의 모든 내부 모서리 - 측벽은 보스가 베이스와 만나는 상단과 만납니다. 반경은 다음과 같아야 합니다. 적어도0.5mm ~ 1.0mm.

　　예외:스냅핏 후크의 경우 루트 반경은 다음과 같아야 합니다.최소 1.5mm. 스냅 후크는 조립 중에 0.8mm만큼 휘어집니다. 루트 반경이 0.5mm이면 해당 반경의 변형률은 4%가 됩니다. 초과 COC의 허용 변형률은 1.5%입니다. 10번째 조립 주기에 균열이 발생합니다. 확인 반경이 1.5mm이고 변형률은 1.2%로 떨어지며 이는 안전하게 한계 아래입니다.

　　"스트레스 완화" 홈:경첩이나 리빙 경첩의 경우, 플라스틱을 구부릴 수는 없습니다. 금형0.3mm 깊이의 "스트레스 완화" 그루브힌지 피봇 포인트에서. 이 홈은 굽힘을 국지화합니다. 얇고 유연한 영역으로 변형되어 두꺼운 벽이 크래킹.

　　3. 문: 모든 악의 근원

　　게이트는 잔류 변형에 대한 그라운드 제로입니다. 녹은 플라스틱이 돌진하면서 작은 게이트 오리피스를 통해 극심한 전단력을 받습니다. 폴리머 사슬 흐름 방향으로 늘리고 방향을 지정합니다. 얼면 "갇히게" 됩니다. 이 지향적인 상태에서 필사적으로 긴장을 풀려고 노력합니다. 이는 다음을 생성합니다.내부 인장 응력10분 안에 최대 20MPa까지 올라갈 수 있습니다. 게이트의 mm.

　　엔지니어링 수정 사항:

　　필름 게이트 또는 엣지 게이트 사용:투명한 뚜껑을 위해서는 절대 사용하지 마세요. 잠수함(터널) 게이트. 잠수함 게이트는 "게이트 블러시"와 거대함을 생성합니다. 오리엔테이션. 사용팬 게이트또는필름 게이트그 용융물을 넓은(20mm ~ 30mm) 영역에 분산시킵니다. 이는 전단력을 감소시킵니다. 핀포인트 게이트에 비해 80% 정도의 속도가 향상됩니다.

　　게이트 두께:게이트 두께는 다음과 같아야 합니다.60% ~ 70%뚜껑의 공칭 벽 두께. 뚜껑 벽이 2.5mm인 경우, 게이트의 두께는 1.5mm~1.8mm여야 합니다.

　　왜?게이트가 더 얇은 경우(예: 1.0mm) 플라스틱 너무 일찍 얼어붙어 포장을 포장하기 위해 높은 포장 압력을 사용해야 합니다. 공동. 높은 압력은 잔류 응력으로 부품에 고화됩니다. 에이 게이트가 두꺼워 압력이 자연스럽게 감소하여 동결 현상이 감소합니다. 오리엔테이션.

　　밸브 게이트 타이밍:핫 러너 밸브 게이트를 사용하는 경우 밸브 핀이 차단되어야 함~ 전에캐비티가 완전히 채워졌습니다. 이상적인 차단 지점은 캐비티가 99.5% 찼을 때입니다. 밸브가 닫히면 100% 가득 차면 나사는 닫힌 게이트에 계속해서 밀착되어 엄청난 압력 스파이크가 플라스틱에 변형으로 고정됩니다.

　　4. "어닐링" 창: 휴식 또는 균열

　　완벽한 기하학과 게이팅이 있어도 모든 분자를 제거할 수는 없습니다. 오리엔테이션. 체인은 항상 약간 늘어납니다.

　　해결책: 금형 내 어닐링(Variotherm)

　　부품을 동결시키기 위해 차가운 ​​금형수(20°C)를 사용하는 대신동적 금형 온도 제어.

　　사출하는 동안 금형을 다음과 같이 실행하십시오.90°C ~ 100°C(에 대한 COC/PC). 이를 통해 폴리머 사슬이 얼기 전에 이완되고 반동할 수 있습니다. 그들은 자연스럽고 스트레스가 없는 코일 상태로 얼어붙습니다.

　　캐비티가 채워지고 게이트가 밀봉된 후 냉각 라인을 전환합니다. 에40°C 물냉각 단계의 경우.

　　결과:부품이 거의 0에 가까운 성형으로 배출됩니다. 긴장. 허용 내화학성(임계 변형률)이 0.5%에서 증가합니다. PMMA의 경우 2.0% 이상입니다.

　　성형 후 어닐링(오븐 단계):

　　변온을 수행할 수 없는 경우(고가의 도구가 필요함) 다음을 수행해야 합니다. 모든 뚜껑을 오븐에서 어닐링합니다.

　　갓 성형한 뚜껑을 용기에 넣습니다.강제 공기 대류 오븐~에80°C ~ 85°C~을 위한2~4 시간.

　　중요한 세부 사항: 뚜껑은 지지대에 의해 지지되어야 합니다.강철 고정물어닐링 중. 그냥 트레이에 쌓아두면 중력이 처지거나 휘어지게 됩니다. 고정 장치는 완벽하게 평평하게 고정해야 합니다. 광학 창이 위를 향하게 합니다.

　　어닐링 후 식혀주세요느리게(강제 찬 공기 없음) 2시간에 걸쳐 실온으로 되돌립니다. 급속 담금질로 인해 변형이 다시 발생합니다.

　　5. 화학적 공격: "열광"의 한계점

　　완벽하게 어닐링된 COC라도 잘못된 화학물질에 노출되면 균열이 발생합니다. 최악의 범죄자는 다음과 같습니다.

　　알코올(이소프로필, 에탄올):이들은 극성 용매이다. 폴리머의 무정형 영역으로 확산되어 가소제 역할을 하는 물질 이는 임계 변형률을 2.0%에서 0.3%로 낮추는 것입니다.

　　탄화수소(페인트/접착제의 톨루엔, 자일렌):이것들은 훨씬 더 나쁩니다. 그들은 폴리머를 부풀려 거대한 내부 물질을 생성합니다. 압력.

　　접착제에서 가스 방출:실리콘이나 에폭시를 사용하는 경우 상자 내부의 밀봉제, 경화되지 않은 단량체는 가스를 배출하고 뚜껑에 응축됩니다. 내부 표면. 시간이 지남에 따라 이는 다음과 같은 미세한 응력 균열을 생성합니다. 서리 패턴.

　　엔지니어링 수정 사항:

　　재료 선택 업그레이드:COC는 다음에 취약합니다. 탄화수소.COP(환형 올레핀 폴리머)—특히 Zeonor 1060R—COC보다 내화학성이 훨씬 뛰어납니다. 그것은 중요한 이소프로필 알코올에서도 변형률이 2.5% 이상입니다. 가격은 더 비싸지만, 광학 상자, 그만한 가치가 있습니다.

　　표면 코팅:적용하다PECVD의 100nm 층 이산화규소(SiO2)뚜껑 안쪽 표면까지. 이 유리 같은 장벽은 용매 분자가 폴리머에 도달하는 것을 방지합니다. 체인. 화학물질은 플라스틱에 절대 닿지 않으므로 응력 균열이 물리적으로 발생합니다. 불가능하다.

　　"안전한" 용매:뚜껑만 청소해주세요탈이온수와 순한 비누. 반드시 용매를 사용해야 하는 경우에는헥산또는헵탄. 이들은 비극성이며 COC나 PMMA를 공격하지 마세요. 포장에 굵은 글씨로 경고문을 적으세요."하지 마세요 알코올로 닦아라."

　　6. 나사 보스 "인장" 균열

　　이것이 보호 뚜껑의 가장 큰 실패 지점입니다. 뚜껑을 조이면 상자 위로 내려오면 나사가 압축력을 생성합니다. 그러나 주변에는 사장님, 플라스틱이 들어있어요긴장(후프 스트레스) 나사로 벽을 확장합니다.

　　수정 사항:셀프 태핑 나사를 사용하지 마십시오. 그들은 창조한다 몇 시간 안에 보스를 깨뜨릴 수 있는 엄청난 후프 응력(최대 30MPa).

　　스레드 인서트 사용:몰드인스테인레스 스틸 또는 황동 스레드 인서트. 금속 인서트는 인장 하중을 받으며, 플라스틱은 인서트만 고정합니다. 플라스틱은 후프 응력이 전혀 발생하지 않습니다.

　　"보스" 기하학:셀프 태핑 나사를 사용해야 하는 경우 (비용상의 이유로) 보스 외경은 다음과 같아야 합니다.최소 2.5 배나사 직경. 3mm 나사의 경우 보스 OD는 7.5mm여야 합니다. 보스의 벽 두께는 다음과 같아야 합니다.60% ~ 70%뚜껑의 공칭 벽 두께(예: 공칭 벽이 2.5mm인 경우 벽 두께가 1.5mm). 이 보스가 임계 변형률을 초과하지 않고 탄성적으로 팽창할 수 있도록 합니다.

　　7. 방출 "키스오프" 균열

　　뚜껑을 완벽하게 꺼냅니다. 그러나 아주 작은 이젝터 핀 자국이 남아 있습니다. 단 0.05개 정도입니다. mm 높이. 이 돌출된 "너브"는 응력 집중을 생성합니다. 사용자가 뚜껑을 닫으면 너브가 베이스에 밀려 점하중이 생성됩니다. 안쪽에서 뚜껑을 깨뜨리는 것입니다.

　　수정 사항:이젝터 핀은 다음과 같아야 합니다.땅 플러시캐비티 표면으로. 이 있어야합니다0.02mm ~ 0.05 mm핀과 캐비티 스틸 사이의 간격을 조정하여 핀이 빠지지 않도록 합니다. 돌출.

　　표면 마감:이젝터 핀 팁에는 다음이 있어야 합니다.사비아(고운 광택) 마무리. 거친 핀 끝이 '증인'을 만든다 마크"는 마이크로 노치 역할을 합니다. 노치가 균열을 시작합니다.

　　8. "오염" 균열

　　이것이 가장 간과되는 원인이다. 성형하는 동안 재연삭하는 경우 (재활용 플라스틱)은 다른 폴리머(예: ABS)로 인해 5%라도 오염되어 있습니다. 또는 나일론), 이러한 오염 입자는 국부적인 응력 집중 장치를 생성합니다. 투명한 뚜껑. 용해되지 않습니다. 그들은 흩어지는 외부 함유물처럼 행동합니다. 가볍고 균열이 시작됩니다.

　　수정 사항:100% 버진 레진 사용에 대한 광학 뚜껑. 재연삭 없음. 기간. 재분쇄를 사용해야 하는 경우에는싱글, 전용 그라인더동일한 재료만을 처리하는 것(예: COC). 오염 수준은 0.1% 미만으로 유지되어야 합니다.

　　"필터" 화면:설치하다브레이커 플레이트 60메시 스크린노즐에서. 이는 녹지 않은 입자를 걸러냅니다. 또는 균열 개시제 역할을 할 수 있는 탄화 수지. 4시마다 화면을 청소하세요. 생산 시간.

　　균열 없는 뚜껑을 위한 최종 "통합" 전략

　　기하학:모든 내부 모서리의 반경은 최소 0.5mm입니다. 스냅핏 루트의 반경은 1.5mm입니다.

　　문:넓은 팬 게이트 사용(너비 20mm, 두께 1.5mm) 전단력을 줄이기 위해.

　　가열 냉각:변온식(충진 90°C, 냉각 40°C)을 사용하십시오. 금형 내 응력 완화. 그렇지 않은 경우 평면에서 80°C에서 4시간 동안 오븐 어닐링합니다. 강철 고정물.

　　재료:뛰어난 성능을 위해 COP(Zeonor 1060R)로 업그레이드하세요. 내화학성.

　　보호:PECVD SiO2 차단 코팅을 적용합니다. 용제를 차단하는 내부 표면.

　　나사:금속 스레드 인서트를 사용하고 셀프 태핑은 절대 사용하지 마십시오. 나사.

　　방출:이젝터 핀을 0.02mm로 그라인딩합니다. 클리어런스 및 SPI-A2 마감.

　　버진 수지:100% 처녀 물자; 재분쇄 없음; 60메시 스크린 필터.

　　최종 확인:균열 없는 설계를 검증하려면, 수행하다"굴곡 테스트": 완성된 뚜껑을 꺼내어 한 방울씩 발라줍니다. 이소프로필 알코올을 가장 높은 응력 영역(스냅 후크 루트)에 즉시 스냅을 최대 방향으로 구부립니다. 5초 동안 유지하세요. 만약에 깨지지 않아 안전합니다. 균열이 발생하면 성형된 변형이 여전히 남아 있는 것입니다. 높음 - 어닐링 시간을 1시간 늘립니다. 이 테스트는 현장에서 당신을 구할 것입니다 실패.